Casio4800 计算器在双曲拱坝中应用.doc

Casio Fx-4800计算器在双曲拱坝测量计算中的应用王耀宗(福建省水利水电工程有限公司第一分公司 泉州 362000)【摘要】双曲拱坝通常为变曲率、变厚度的壳体，受地理位置的影响，几何形状比较复杂，在施工测量放样中其计算工作量很大。应用Casio Fx-4800计算器编程来进行计算，使用方法简单易学、操作方便，既能提高计算速度，又可随心所欲地进行计算。本文介绍利用Casio Fx-4800计算器编程来计算双曲拱坝放样数据的方法和过程。关键词：Casio Fx-4800计算器 双曲拱坝 放样计算 Calculators Fx-4800s of Casios are in a song arch dam measure compute of applicationWang yaozong Fujian province water conservancy water electrician the distance limited company is the penny company Quanzhou362000)【 summary 】 a song arch dam usually for changing the curvature and change the hull of the thickness, suffer the influence of the geography position, several why the shape compares the complicacy, in start construction diagraph put kind its calculation workload is very big.Apply the Casio calculator Fx-4800 plait distance to proceed the calculation, the operation method is simple easy to learn, operation convenience, since can increase calculation speed, can follow ones inclinations a proceeding calculation again.This text introduction makes use of the Casio calculator Fx-4800 plait distance is a pair of to the method that compute the song arch dam puts the kind data with process.Key phrase:The Casio calculator Fx-4800 a song arch dam puts the kind calculation1 引言1双曲拱坝具有体形美观、造价较低、受力条件良好以及较强承载能力和抗震性强等优点，适合于修建峡谷中的挡水建筑物。但由于拱坝坝体断面较小，几何形状复杂，放样计算工作量大，在双曲拱坝施工过程中，技术要求比较高，对坝体几何尺寸和外观质量的要求也比较严格。为了减轻计算工作量，提高测量放样工作效率，本文以龙岩上杭紫金山三清亭双曲拱坝工程为例，说明如何利用Casio Fx-4800计算器编程来进行双曲拱坝放样数据的计算，并快速准确、随心所欲进行双曲拱坝坝面放样。2 Casio Fx-4800计算器整机概况和优点2.1特殊功能 Casio Fx-4800计算器是日本Casio公司产品，它除了具备函数型计算器的全部功能之外，还具备以下特殊功能：(1) f(x) 函数的输入与积分计算；(2) 二进制、八进制、十进制和十六进制的转换;(3) 进行标准差和回归计算;(4) Casio Fx-4800计算器具有同时显示运算表达式、记存与编写程序和计算结果的四行显示，(5) Casio Fx-4800计算器具有条件指令转移和无条件转移的能力，还具有逻辑判断能力。2.2简单实用计算器存入了程序之后，只要您输入一个变量数据，再按一下EXE2键，计算器就会用数据进行程序计算，对于随变量数据而变化的反复计算也十分方便。因此它可以进行测量工作中比较复杂的计算，当然其它专业的计算工作也同样可以应用。Casio Fx-4800计算器操作方法比较简单、易学、易懂、程序编排灵活、可称之为测量技术人员的物美价廉、得心应手的计算工具。3 测量与计算方法龙岩上杭紫金山三清亭双曲拱坝工程测量仪器使用尼康DTM-310全站仪，利用Casio Fx-4800计算器作为计算工具，一个测工、一个辅助工（跑测量点），现场进行测量数据采集，把测出的坝面某一高程点N、E、Z坐标作为实测点坐标输入到Casio Fx-4800计算器中进行反算求解，计算出这一点所在的径向角,求出设计坐标,换算实测坐标与设计坐标误差（见图1），这样既可以检查下一层坝面砌筑情况，又能作为上一层砌筑控制放样点，在实际坝面测量过程中只要辅助工把棱镜放到哪里，测工就能一次性完成这一点放样、计算等工作，减少反复测量才能定出一点的传统拱坝测量放样方法，提高了测量放样工作效率。4工程实例4.1 计算原理龙岩上杭紫金山三清亭双曲拱坝,坝顶高程244.20m,最大坝高52.20m,坝顶宽3m,坝底厚度13.802m,拱冠剖面上下游面和圆心轨迹线均采用抛物线,每一高程平面为单心等厚,曲线坐标为: 以拱冠处坝3 (图1)轴线与坝顶相交点为原点,X轴正方向指向下游面,Y轴正方向垂直向下。(见图2) 注：在以下计算公式中,尺寸单位和高程均为mm，以符合公式要求。拱冠梁上游面曲线方程为：X上=-2.8866410-15Y4+3.0507510-10Y33.9546210-6Y20.363654Y拱冠梁下游面曲线方程为：X下=-2.5962910-15Y4+3.8413510-10Y34.3296010-6Y20.120423Y+3000圆心轨迹曲线方程为： XO=3.4337910-15Y4-4.3481910-10Y36.6209110-6Y2-0.69675431+776004 (图2)按照设计提供的这三个方程式,可推出某一高程的上、下游设计半径R上、R下既： R上、=X0X上 R下、=X0X下 又知：坝轴线最大半径为77600与XO差得出这一高程圆心XO与圆心O1的距离L=77600XO，圆心O1的大地坐标为（NO1=2784172.098、EO1=438267.679）圆心轨迹的方位角AO1=59。18，为设计提供。所以求某高程的圆心坐标公式为：NO=Cos59。18，L+172098EO=Sin59。18，L+267679求出某一高程圆心坐标，又知道某高程半径，通过实测点坐标与圆5连线为径向线(如图1),然后进行极坐标反算,算出方位Pol(NNO，EEO)：J0=J=J：J=J+360：角那么求某一高程坝缘设计坐标公式为：N设=Cos JR上下NOE设=Sin JR上下EO实测坝缘至其高程上圆心的径向距离，减去设计半径为实测砌筑误差W=(N实NO)2+(E实EO )2) R,既W 为负值就是小于设计，W 为正值就是大于设计，W 等于0就是设计值。4.2 Casio Fx-4800计算双曲拱坝(源程序)熟悉掌握双曲拱坝计算方法和计算公式后就可以对Casio Fx-4800计算器进行编程, 如初次使用Casio Fx-4800计算器要认真阅读其说明书内容。源程序如下：File:SQGB (文件名) Y=244200-Z:X1=-2.88664E-15Y4+3.05075E-10Y3-3.95462E-6Y2-0.363654Y：X2=-2.59629E-15Y4+3.84135E-10Y3-4.32960E-6Y2-0.120423Y：X0=3.43379E-15Y4-4.34819E-10Y3+6.62091E-6Y2-0.69675643Y+77600：R1=X0X1：R2=X0X2： L=77600X0x=Cos59。18，L+172098：6y=Sin59。18，L+267679Pol(Nx，Ey)：J0=J=J：J=J+360：N1=Cos JR1x：E1=Sin JR1y：N2=Cos JR2x：E2=Sin JR2y：W1=(Nx)2+(Ey )2) R1W2=(Nx)2+(Ey )2) R2 注: 计算器程序内使用代码(Z为某一高程、N、E为实测坐标、W1为上游误差、W2为下游误差、N1、E1为上游设计坐标、N2、E2 为下游设计坐标、POL为直角坐标转换为极坐标计算符号、：连续计算符号 、 显示计算结果符号 、x、y 某高程圆心坐标。4.3 Casio Fx-4800计算应用 程序编辑完成并检查无误就可以在测量中应用。例如测量出拱坝上游面某一点实测坐标N=2784247.307、E=438286.791、Z=244.200，打开Casio Fx-4800计算器按FILE键，找出双曲拱坝计算文件名SQGB，按EXE键，屏幕显示输入高程Z，输入了实测高程244.200后，按EXE键，接着输入实测值N值2784247.307，按EXE键后显示输入E值, 输入438286.791按EXE键屏幕马上显示出计算结果W1=0，说明符合设计要求。若W=-3说明小于设计3mm，若W=2 则超出设计2mm。经过测量和计算出误差值就能及时向砌工技术交底，纠正误差，7做到坝面光滑平顺。5 结束语龙岩上